IEC 61753-021-062023 光纤互连器件和无源元件.性能标准.第021-06部分OP+类用尾纤和跳线端接的单模光纤连接器.扩展的室外保护环境标准立项发展报告

光纤互连器件和无源元件性能标准第021-06部分：OP+类用尾纤和跳线端接的单模光纤连接器扩展的室外保护环境标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FibreOpticInterconnectingDevicesandPassiveComponents–PerformanceStandard–Part021-06:Single-modeFibreOpticConnectorsTerminatedasPigtailsandPatchcordsforCategoryOP+–ExtendedOutdoorProtectedEnvironment摘要随着第五代移动通信（5G）、千兆光网络及算力基础设施的规模化部署，光纤连接器在室外严酷环境下的长期可靠性与环境适应性要求日益提升，现有标准对极端温湿度循环、强紫外线辐射、盐雾腐蚀及频繁插拔等复合应力的覆盖仍存在空白。IEC61753-021-06:2023《光纤互连器件和无源元件性能标准第021-06部分：OP+类用尾纤和跳线端接的单模光纤连接器扩展的室外保护环境》由国际电工委员会（IEC）光纤互连器件和无源元件分技术委员会（SC86B）制定，并于2023年10月正式发布，填补了上述技术空白。该标准在IEC61753-1通用性能标准框架下，针对OP+类别（扩展室外保护环境）提出了明确的性能等级、试验条件、验收判据及样品要求，覆盖温度循环（−40℃至+85℃）、湿度、紫外线暴露、盐雾、振动及机械耐久性等关键环境应力验证。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、关键试验参数、适用范围及国内外标准协调情况，分析了其对光通信产业的技术引领价值与市场影响，并就我国对标转化和标准化工作提出了针对性建议。该标准的发布实施对提升光纤连接器在5G前传、数据中心互联及智能电网等场景中的长期可靠性具有重要指导意义。关键词：光纤连接器；性能标准；OP+类别；室外保护环境；可靠性试验；IEC61753AbstractWiththelarge-scaledeploymentof5thgenerationmobilenetworks(5G),gigabitopticalnetworks,andcomputinginfrastructure,therequirementsforlong-termreliabilityandenvironmentaladaptabilityoffibreopticconnectorsunderharshoutdoorconditionshavebecomeincreasinglystringent.Existingstandardsstilllackcoverageofcompositestressessuchasextremetemperatureandhumiditycycling,intenseultravioletradiation,saltspraycorrosion,andfrequentmating/demating.IEC61753-021-06:2023,*Fibreopticinterconnectingdevicesandpassivecomponents–Performancestandard–Part021-06:Single-modefibreopticconnectorsterminatedaspigtailsandpatchcordsforcategoryOP+–Extendedoutdoorprotectedenvironment*,wasdevelopedbySubcommitteeSC86B(Fibreopticinterconnectingdevicesandpassivecomponents)oftheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)andwasofficiallypublishedinOctober2023,fillingtheabovetechnicalgap.WithintheframeworkofthegenericperformancestandardIEC61753-1,thisdocumentdefinesclearperformancegrades,testconditions,acceptancecriteria,andsamplerequirementsforcategoryOP+(extendedoutdoorprotectedenvironment),coveringkeyenvironmentalstressverificationsincludingtemperaturecycling(−40°Cto+85°C),humidity,ultravioletexposure,saltspray,vibration,andmechanicaldurability.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectbackground,technicalcontent,keytestparameters,scopeofapplication,andinternationalstandardcoordinationstatus,analysesthetechnicalleadershipvalueandmarketimpactofthestandardontheopticalcommunicationindustry,andputsforwardtargetedsuggestionsforChina'sequivalentadoptionandstandardizationwork.Thepublicationandimplementationofthisstandardprovideimportantguidanceforimprovingthelong-termreliabilityoffibreopticconnectorsinscenariossuchas5Gfronthaul,datacentreinterconnection,andsmartgrids.Keywords:Fibreopticconnectors;Performancestandard;CategoryOP+;Outdoorprotectedenvironment;Reliabilitytesting;IEC61753一、引言1.1立项背景光纤连接器作为光网络中最基础、用量最大的无源器件之一，其性能直接关系到整个光纤传输系统的稳定性和使用寿命。根据工信部《“十四五”信息通信行业发展规划》，我国千兆光网用户数持续增长，5G基站总数突破400万个，加之智能电网、智慧交通等新型基础设施的大规模建设，光纤连接器的应用场景正从传统机房环境加速向户外、半户外等严酷环境扩展。室外应用环境（如基站AAU端、光缆交接箱、户外机柜等）对光纤连接器提出了远超室内环境的性能要求：极端温差引起的材料热胀冷缩效应、阳光直射产生的紫外线老化、高湿环境下的水汽渗透、沿海地区盐雾腐蚀以及风振引起的机械疲劳等。然而，IEC61753系列标准中长期缺乏针对“扩展室外保护环境”（OP+类别）的专项性能规范，导致制造商在产品设计验证、用户在进行选型验收时缺乏统一的技术依据，市场上产品性能参差不齐。1.2标准制定过程IECSC86B分技术委员会充分认识到上述行业需求，在IEC61753-1:2018《光纤互连器件和无源元件性能标准第1部分：总则和导则》修订完成、建立新的环境类别体系后，随即启动了第021-06部分的编制工作。该标准由SC86B的WG4工作组（无源器件可靠性）牵头起草，汇集了来自中国、美国、德国、日本、韩国等主要光通信产业国家的专家力量，历经多轮草案讨论、实验室间比对试验和国际标准投票程序，最终于2023年10月6日正式发布。1.3标准在IEC61753系列中的定位IEC61753系列标准采用分层结构：第1部分规定了通用性能定义、分类体系和试验导则；各分部分针对不同产品类型（如连接器、光开关、波分复用器等）和环境类别（U、S、A、O、OP+等）规定具体性能要求。IEC61753-021-06属于该系列的第021分部分，聚焦于“尾纤和跳线端接的单模光纤连接器”，环境类别为OP+（扩展室外保护环境），是IEC61753系列中环境严酷等级最高的连接器专项标准之一。二、标准范围与规范性引用2.1适用范围IEC61753-021-06:2023适用于以尾纤（pigtail）和跳线（patchcord）形式端接的单模光纤连接器。这里的“连接器”涵盖市场上主流的光纤连接器类型，包括但不限于SC型、LC型、ST型及各种推拉式室外专用连接器接口。标准规定了两类性能等级：-C级（GradeC）：满足最低性能要求的等级，适用于一般室外保护环境；-B级（GradeB）：更严格的性能等级，适用于极端温差较大的扩展室外环境，对插入损耗和回波损耗的稳定性要求更高。标准涵盖了连接器在制造完成后、交付使用前的性能一致性验证，以及作为组件集成到光缆线路中时的性能匹配要求。2.2规范性引用文件该标准在技术内容上引用了以下关键文件：-IEC61753-1:2018——总则和导则（定义了U、S、A、O、OP+等环境类别和试验严酷度等级）-IEC61300系列——光纤互连器件和无源元件基本试验和测量程序（涵盖插拔耐久性、温度变化、湿热、紫外、盐雾等单项试验方法）-IEC60793-2-50——单模光纤产品规范（规定B1.1、B1.3等单模光纤类型的技术要求）-IEC61754系列——光纤连接器接口标准（规定各类连接器接口的机械尺寸和光学对准要求）-IEC61755系列——光纤连接器光学接口标准（规定光学接口的几何参数和端面要求）三、关键技术内容解析3.1性能要求框架根据IEC61753-1确立的总则框架，IEC61753-021-06从以下三个维度建立性能验证要求：1.光学性能（OpticalPerformance）：在标准大气条件下（参考温度23℃±5℃，相对湿度45%~75%）测试的插入损耗（IL）和回波损耗（RL）的初始值，以及在各项环境试验后复测的最终值。2.环境耐久性能（EnvironmentalDurability）：包括温度循环、湿热老化、紫外线暴露、盐雾等试验后，光学性能的变化量应不超过规定限值，且样品的外观不应出现明显劣化（如裂纹、变形、镀层脱落等）。3.机械耐久性能（MechanicalDurability）：包括插拔耐久性、抗拉、振动、冲击等机械应力作用后，光学性能变化量及机械结构的完整性要求。3.2OP+类别的关键试验条件OP+（ExtendedOutdoorProtectedEnvironment）类别的特点在于其温度范围更宽（−40℃至+85℃），并且要求在标准温度循环的基础上叠加湿度控制，以模拟昼夜温差和季节交替产生的凝露效应。标准要求的试验矩阵主要包括（但不限于）：|试验项目|试验方法（参考IEC61300系列）|试验条件（OP+类别）||---------|---------------------------|-------------------||温度循环|IEC61300-2-22|−40℃~+85℃，循环次数≥21次||湿热（稳态）|IEC61300-2-46|40℃，RH≥93%，持续时间≥96小时||湿热（循环）|参考IEC61300-2-47|高温高湿交替循环，模拟凝露工况||紫外线暴露|参考IEC61300-2-XX|紫外线辐照强度与时长按严酷等级设定||盐雾|IEC61300-2-26|5%NaCl溶液，35℃，持续时间≥96小时（适用于沿海场景）||插拔耐久性|IEC61300-2-2|C级：≥200次；B级：≥500次||抗拉|IEC61300-2-4|按连接器类型和抗拉等级确定||振动|IEC61300-2-1|频率范围与加速度按严酷等级设定|*注：以上试验条件为概要归纳，具体参数以标准原文为准。*3.3验收判据标准对不同等级、不同试验项目分别规定了插入损耗和回波损耗的变化量限值。以插入损耗为例：-环境试验后：IL变化量应不超过0.3dB（C级）/0.2dB（B级）；-机械耐久性试验后：IL变化量应不超过0.5dB（C级）/0.3dB（B级）；-回波损耗：单模连接器回波损耗应满足相应等级的最低要求（通常≥50dB，B级要求更高）。这些判据确保连接器在严酷的室外环境下经历各种应力作用后，仍能维持接近初始状态的传输性能。3.4样品要求与合格判定在标准中，对样品数量也给出了明确的规定：每种试验项目要求的不合格判据以“允许的不合格品数”和“合格质量水平”方式给出。例如，光学性能初始测试通常要求从生产批次中随机抽取代表性样品；环境试验通常要求同一组样品按顺序经历多项试验，以验证性能劣化的累积效应。若试验中出现光纤断裂、连接器端面明显损伤、机械锁紧机构失效等严重缺陷，直接判定为不合格。四、标准的意义与影响4.1对产业的技术引领IEC61753-021-06:2023的发布填补了光纤连接器在OP+类别环境下性能标准的空白。在此之前，制造商通常参照室内级或短时室外级标准进行验证，无法充分保证产品在极端温度变化、长期紫外辐照和盐雾腐蚀等复合环境下的可靠性。该标准的实施将推动行业从“标称可靠性”走向“验证可靠性”，引导制造商在材料选型（如高性能工程塑料、抗UV老化护套材料）、端面工艺（如防尘防潮结构设计）和结构设计（如增强型应力释放机构）等方面持续创新。4.2对用户选型和工程建设的支持对电信运营商、铁塔公司、电力通信部门等终端用户而言，该标准提供了一套统一、可比较的性能评价语言。用户在采购光缆组件和预端接产品时，可依据产品是否符合IEC61753-021-06的C级或B级要求，合理匹配不同严酷程度的室外场景，从而避免过度设计带来的成本浪费或性能不足带来的网络隐患。4.3国际标准协调和国际贸易促进作为国际电工委员会正式发布的标准，IEC61753-021-06:2023为各国转化采用提供了基准文本。该标准与IEC61753-1:2018、IEC61300系列试验方法以及IEC61754/61755接口标准形成了完整协调的标准族，有利于减少国际贸易中的技术壁垒。五、主要起草单位介绍IEC61753-021-06:2023由国际电工委员会光纤互连器件和无源元件分技术委员会（IEC/SC86B）归口管理，具体起草工作由其下属工作组WG4承担。SC86B成立于1988年，是IEC中负责光纤互连器件和无源元件标准化的核心技术委员会，其工作范围涵盖连接器、光开关、衰减器、波分复用器、光分路器等各类无源光器件的术语、接口、试验方法和性能标准。在SC86B中，来自中国的专家长期参与并发挥着重要作用。中国信息通信研究院（CAICT）是积极参与该标准制定的主要国内技术支撑单位之一。中国信息通信研究院是工业和信息化部直属科研事业单位，多年来深度参与IECSC86B国际标准制定工作，在光纤连接器性能验证、环境可靠性试验方法等领域积累了丰富的研究经验。该院依托其通信计量实验室和光通信研究平台，组织国内骨干企业开展标准的试验验证工作，为中国在国际标准制定中争取话语权提供了有力的技术支撑。此外，中国电子技术标准化研究院（CESI）、武汉邮电科学研究院等科研机构以及长飞光纤、亨通光电等龙头企业也密切关注该标准的技术进展。六、结论与展望IEC61753-021-06:2023的正式发布，标志着光纤连接器在扩展室外保护环境（OP+类别）下的性能评价从分散的单项试验走向系统化的标准规范。该标准建立了涵盖光学、热学、机械和气候环境等多维度的综合验证体系，为5G前传、千兆光网、智能电网、智慧交通等应用场景中的光纤连接器选型和质量管控提供了权威技术依据。当前，我国正在大力推进“双千兆”网络协同发展、IPv6规模部署和算力基础设施的建设，室外光纤连接器的应用规模持续扩大，随之而来的环境适应性和长期可靠性需求将不断增长。建议国内相关标准化技术机构加快推动该标准的转化工作，结合我国地理气候特点和产业实际，适时制定相应的国家标准或行业标准。同时，鼓励国内骨干企业积极对标IEC61753-021-06开展产品设计验证和第三方检测认证，提升国产光纤连接器在国内外市场的竞争力。未来，随着人工智能、物联网和边缘计算等技术的深入发展，光纤连接器的应用环境将更加多样化和复杂化。IECSC86B有望在此基础上继续推出面向更严酷环境（如OP++类别，涵盖埋地、水下等极端场景）的性能标准，光纤连接器性能标准化体系也将日趋完善。参考文献[1]IEC61753-021-06:2023,Fibreopticinterconnectingdevicesandpassivecomponents-Performancestandard-Part021-06:Single-modefibreopticconnectorsterminatedaspigtailsandpatchcordsforcategoryOP+–Extendedoutdoorprotectedenvironment[S].